Труба бесшовная нержавеющая: производство, применение, стандарты

В статье мы постараемся узнать, как изготавливается бесшовная нержавеющая труба, где она применяется и каких она может быть размеров.

Немного теории

По методу производства разделяется два типа труб из нержавеющей стали:

• Сварные;
• Бесшовные.

Когда нужна особая прочность

Сварные

Вкратце производство выглядит так: берется плоский и длинный лист металла, сворачивается в тонкую и длинную трубочку, а потом заваривается по шву. Для сварки могут использоваться микроволны, плазма, лазер и даже пучки электронов: суть от этого не меняется.

Получившийся продукт потом очистят от выступившего наружу фрагмента сварного шва, откалибруют в вальцах, при необходимости отшлифуют (или даже отполируют) поверхность, порежут на куски — и на прилавок.

Очевидный недостаток этого метода производства в том, что толстый лист трудно согнуть в трубочку. Именно поэтому электросварные трубы бывают с толщиной стенок не более четырех миллиметров.

Внешне разницы с нашим героем никакой. Но мы-то знаем…

Бесшовные

Нержавейка — металл, не подверженный коррозии и очень прочный. Однако в некоторых областях нужна прямо-таки экстремальная прочность. Так, на некоторых этапах производства в химической промышленности приходится перекачивать крайне агрессивные вещества с высокой температурой и под давлением в сотни атмосфер.

И здесь, вся в белом и на белом коне, на арену выходит  толстостенная нержавеющая труба бесшовная.

В силу того, как эти трубы изготавливаются, их можно делать с очень толстыми стенками. Труба внезапно сразу изготавливается именно в форме трубы; потом в вальцах она вытягивается, уменьшается в диаметре и калибруется. Гнуть из плоского листа ее не нужно, что дает возможность изготовить трубу со стенками до 32 миллиметров.

Совет: бесшовные трубы из нержавейки существенно дороже в силу самой технологии производства.

В то же время разница в потребительских свойствах в том случае, если вы ищете материал для домашнего водопровода или декоративных перил, стремиться к нулю. Выводы очевидны.

Это как раз тот случай, когда сэкономить не зазорно

Производство

В общем случае  бесшовные трубы нержавеющие производятся так:

Заготовка для будущей трубы разогревается в печи

На пресс-прошивном стане формируется будущая труба

Она раскатывается до необходимой толщины стенок и диаметра на оправке, после чего та извлекается

Труба нарезается на куски нужной длины

Потом готовые отрезки трубы калибруются вальцами и складируются, предварительно пройдя контроль толщины стенок и однородности материала.

Здесь указаны лишь основные этапы производства. Так, после формирования заготовки труба раскатывается на оправке в несколько этапов на разных участках линии.

В зависимости от того, при какой температуре заготовки это происходит, различают:

• Холоднодеформированные трубы;
• Теплодеформированные;
• Горячедеформированные.

Для горяче- и холоднодеформированных труб существуют отдельные нормативные документы; нержавеющие бесшовные трубы каждого типа выпускаются со своим сортаментом: набором диаметров, толщиной стенок.

Различаются и требования к технологии производства. Так, для горячедеформированных труб финальная термическая обработка является необязательной, в то время как производитель холоднодеформированной трубы должен прожарить их в термостате и дать остыть.

Холоднодеформированная труба на финальной стадии нагревается до высокой температуры и остывает. При этом металл покидают неизбежные после деформации внутренние напряжения

Нормативные документы

Как уже было сказано, для бесшовных труб существуют два разных ГОСТа в зависимости от технологии производства.

1. Трубы бесшовные нержавеющие гост 9940-81 (горячедеформированные) производятся диаметром от 57 до 325 миллиметров и со стенками толщиной от 3,5 до 32 миллиметров.
   Трубы немерной длины изготавливаются от 1,5 до 10 метров. Трубы мерной длины — в тех же пределах с максимальным отклонением от заданного размера +15 миллиметров. Меньше делать нельзя.

Если несколько мерных труб поставляются одним куском — на отрез делается припуск в полсантиметра на каждый рез.

Марка стали регламентируется ГОСТ 5632; возможны незначительные добавки редкоземельных металлов. Особо оговаривается содержание серы: ее не должно быть больше двух сотых процента.

2. ГОСТ 9941-81 регламентирует то, какими производятся  трубы из нержавеющей стали бесшовные холодно- и теплодеформированные. Выбор диаметров здесь от 5 до 273 миллиметров при толщине стенок 0,2 — 22 мм.
   Трубы немерной длины могут изготавливаться со стенкой толщиной до 0,5 мм — от 0,75 до 7 м; со стенкой толщиной от 0,5 до 1,0 мм — от 1,0 до 7 м; со стенкой толщиной 1,0мм и более — от 1,5 до 12,5 м. Термообработка на конечной стадии делается обязательной.

Области применения

В целом трубы из нержавейки востребованы в очень многих областях: от дымоходных труб и декоративных перил до систем охлаждения ядерных реакторов. Однако в первых двух случаях производители прекрасно обходятся недорогими электросварными трубами с малой толщиной стенок.

Как вы думаете, из чего делают системы охлаждения реакторов?

Трубы среднего диаметра (диаметр 114 мм и более) традиционно применяются в нефтегазовой, энергетической промышленности и на химзаводах.

В последнем случае обычно отдается предпочтение стали 12х18н10т, характеристики которой прямо-таки располагают к ее использованию в экстремальных условиях:

• Рабочая температура трубопроводов из этой стали — от -196 до 600 С;
• Она способна выдерживать присутствие растворов азотной, уксусной, фосфорной кислот, щелочей и разнообразных солей;
• В агрессивных средах сталь способна благополучно выполнять свои функции при температуре до 350 С.

На этом заводе делали взрывчатые вещества. Сравните состояние корпусов реакторов и трубопроводов из нержавейки

Трубы малого диаметра применяются при монтаже технологических водопроводов в наиболее ответственных местах, при создании высокотемпературных систем парового отопления и в химических лабораториях. Нередко их можно увидеть и на предприятиях целлюлозной, текстильной и пищевой промышленности.

К слову, именно в пищевой промышленности нержавеющая сталь используется без оглядки на ее довольно высокую стоимость и относительную сложность изготовления и монтажа элементов трубопроводов. Секрет прост: нержавейка сохраняет идеально гладкую поверхность, на которой не размножаются бактерии. Кроме того, ее химическая стойкость позволяет не опасаться, что она повлияет на конечный состав продукта.

Бесшовные трубы из нержавейки диаметром 15 и более миллиметров используются при сборке и самых простых домашних водопроводов. Этот материал практически вечен, не подвержен коррозии и не зарастает со временем. Оборотная сторона — крайне трудоемкая обработка и довольно-таки сложный монтаж данных водопроводных труб. Для нарезки резьбы на трубе из нержавеющей стали токарю порой приходится несколько раз править резец либо сразу закупаться чем-нибудь вроде продукции фирмы «sandvik» (шведов, которые специализируются на инструменте из сверхтвердых сплавов).

Для обработки нержавеющей стали понадобятся очень хорошие инструменты

Совет: случаи, когда применение нержавейки в домашнем водопроводе или системе отопления оправдано, можно пересчитать по пальцам.

Если вы не будете любоваться на свое искаженное отражение в поверхности трубы и горячая вода зимой в вашем регионе не переваливает за сотню градусов — разумнее предпочесть армированный стекловолокном полипропилен.

Наконец, никто на запрещает изготовить из бесшовных труб и декоративное ограждение. Да, оно будет в несколько раз дороже аналогичного изделия из биметаллической трубы. Но на вкус и цвет, сами понимаете…

Заключение

Итак, подытожим то, что мы узнали о новом материале. Крайняя прочность; устойчивость к ЛЮБЫМ внешним и внутренним воздействиям; огромная продолжительность жизненного цикла. Стоит труба из нержавейки изрядно, так что решите, нужны ли вам ее достоинства такой ценой.

Удачи!